淮河臨淮崗船閘過閘需求預測及提高過閘能力探討

武劍

淮河臨淮崗船閘過閘需求預測及提高過閘能力探討

武劍

一、臨淮崗船閘概況

淮河臨淮崗船閘是臨淮崗洪水控制工程的重要組織部分,為Ⅰ等1級建筑物,Ⅳ級船閘（500t級）,設計最高通航水位為閘上26.9m，閘下26.7m，設計最低通航水位閘上17.6m，閘下17.4m。下閘首位于主壩上，參與主壩防洪。船閘閘室凈寬12.0m，閘室長130m，U型槽結構底板高程14.8m。上下閘首整體式結構，人字門，短輸水廊道。工程于2002年10月興建，2005 年6月完工投入運行。

二、船閘通航現狀

1.航道現狀

淮河干流三河尖至正陽關現狀航道等級為Ⅴ級，根據《安徽省水運“十二五”發展規劃》和《淮河高等級航道建設方案（2011～2015）》，“十二五”期間規劃按Ⅳ級標準整治三河尖至正陽關101km航道；根據《六安港總體規劃》和《阜陽港總體規劃》，規劃在臨淮崗上游建設的港口均為500t級及以下泊位。根據交通部《全國內河航道與港口布局規劃》，規劃到2020年提升為Ⅳ級。因此，目前臨淮崗船閘的通航標準優于上下游航道及港口標準，規劃未來5～10年內上下游航道及港口才能達到與船閘標準一致。

2.通航時間

從2006年至2010年9月,對通航情況進行統計分析，臨淮崗船閘多年平均重載停航天數60d左右（非重載船只可常年通航）。造成重載船舶停航的主要原因是上下游航道等級偏低，每年枯水期下游航道水位低于設計最低通航水位17.4m。從2010年9 月5日起臨淮崗工程壩上開始實施試驗性蓄水,回水影響尖滅點在王家壩，臨淮崗壩前水位較自然河道抬升了3m，增加航運水深1～2m，通航水深達7m，擴大船舶周轉半徑500～1000m，改善了壩上通航條件，貨運量增加,500t級船只可達霍邱周集港。蚌埠閘上正常水位18.00m，臨淮崗工程壩下通航水深達3.0m以上，此段航道通行船只由500t增大到700t，可保證船只長年通航。

3.通航統計

臨淮崗船閘建成運行以來，過閘量逐年遞增,近十年來通航情況如表1。

三、過閘需求預測

根據貨物流向分析，參考流域內高良澗船閘、蚌埠船閘的過閘總量統計，臨淮崗船閘2015年、2020年、2030年貨運量、船舶通過量需求預測見表2。

根據預測，2030年臨淮崗船閘貨運量為1462萬t，其中下行1027萬t，上行435萬t。2020年至2030年，過閘貨運量年均增長率為5.4％，預測2030年至2040年年均增長5.0％，2040年至2050年年均增長3.0％。據此測算2040年船閘貨運量為2381萬t，其中下行1673萬t，上行708萬t；2050年船閘貨運量為3200萬t，其中下行2248萬t，上行952 萬t。需求預測見表3。

四、通航影響因素

船閘總體設計規范（JTJ 305-2001）中船閘通過能力的計算公式中，簡化復雜的影響因素，認為年通航天數N與日平均過閘次數n以及一次過閘平均噸位G的乘積是反映船閘規模的過閘船舶總載重噸位P1,如下式：

P1=（1/2）nNG

式中：P1為單向年過閘船舶總載重噸位（t）；n為日平均過閘次數；N為年通航天數（d）；G為一次過閘平均載重噸位（t）。由上述分析可知,一次過閘時間和一次過閘平均噸位兩個參數的確定是船閘通過能力的計算的關鍵。

根據臨淮崗船閘近年的統計數據，對船閘通過能力的主要影響因素進行了分析，為合理確定船閘通過能力提供依據。

1.過閘時間

臨淮崗船閘設計最大水級為3.0m,最大校核水級為4.5m,設計單向過閘時間為20min，雙向過閘時間為44min，一次過閘平均時間為21min。由于臨淮崗工程實行試驗性蓄水，上下游水級常年保持在3m以上，根據船閘運行統計，蓄水前（水差1m以下）船閘上下運行一次時間70min，其中充放水15 min；蓄水后（水差3m以上）船閘上下運行一次時間100min，其中充放水40min。

2.過閘平均噸位

主要取決于每艘船的大小和每閘次中能夠容納的船舶數量，即與船舶噸位或尺度以及閘室有效面積利用率等因素有關。

臨淮崗船閘閘室凈寬12.0m，閘室長130m，500t級。目前淮河流域船型復雜，種類繁多,要推行船舶標準化設計,使過閘船隊的平面尺度與閘室的平面尺度相適應,提高閘室有效面積利用率。

表1 臨淮崗船閘2005～2014年通航情況表

表2 臨淮崗船閘過閘總量預測1（單位：萬t）

表3 臨淮崗船閘過閘總量預測2（單位：萬t）

3.年通航天數

臨淮崗工程壩上實施試驗性蓄水以來,臨淮崗壩前水位較自然河道抬升了3m，增加航運水深1～2m，通航水深達7m，，壩下通航水深達3.0m以上，汛期若無大洪水出現，可保證船只長年通航。

五、提高過閘能力對策探討

1.船舶標準化

根據臨淮崗船閘近年的統計資料分析，一次過閘噸位對船閘通過能力的影響最大，而且不易確定。一次過閘噸位主要與船型和噸位以及閘室有效面積利用率有關，關鍵還是過閘船隊的平面尺度要與閘室的平面尺度相適應。船舶標準化能夠有效地增加閘室有效面積利用率，提高船閘的通過能力，船隊標準化的作用非常關鍵，應大力推行。

2.水級變化應對措施

為減少蓄水對船閘運行效率的影響，可以在上游閘首增設兩臺泵站，提高上游閘門開關門速度；擴大輸水洞孔徑，提高充放水速度；對上游閘門止水橡皮進行更換，提高止水效果。

3.加大淮河干流航道整治力度

臨淮崗船閘的運行狀況直接影響到淮河黃金水道乃至淮河流域的航運，建議加大淮河干流航道的治理，盡快實施淮河干流三河尖至正陽關段航道整治工程，使其由Ⅴ級提高到Ⅳ級，與臨淮崗船閘標準一致，以充分發揮臨淮崗船閘的作用，提高該段通航能力。

4.提高管理水平

主要從提高船閘自身效率入手，保證設備安全運行,提高閘門啟閉速度，縮短船只過閘時間；加強通航秩序維護,做好窗口單位文明服務工作，及時向服務對象通報水位及船只過閘信息；優化過閘流程,船閘每天24h值班，船只隨到隨行。

5.做好復線船閘研究

從航道船閘現狀與規劃,未來貨運量預測分析情況來看，根據航道整治與貨運量發展情況，建議近期研究興建臨淮崗復線船閘

（作者單位：安徽省臨淮崗洪水控制工程管理局 237484）